Question

8．在一定条件下相互转化关系如图所示（反应条件和部分产物已省略）
（1）若A为金属单质，B、C为常温下气态非金属单质，D为黑色晶体，A和E在一定条件下反应生成D的化学方程式为3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
（2）若A为金属单质，B、C为非金属单质，C为黑色固体，A和E在一定条件下反应生成D的化学方程式为2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C．
（3）若A为非金属单质，B为金属单质，C为D的水溶液，图示中所有反应均为化合反应，A和E在水溶液中反应生成D的离子方程式为Cl₂+2Fe²⁺═2Fe³⁺+2Cl^-，B和C在水溶液中反应生成E的离子方程式为Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺．

Answer 1

分析 （1）B、C为气态非金属，范围很小，其中能与A（金属）反应生成黑色晶体的只有O₂，联想黑色氧化物常见的只有FeO、Fe₃O₄、CuO，其中只有Fe₃O₄符合题意，故A为Fe，B为O₂，D为Fe₃O₄，由转化B+C→E，E+A→D可知，C为H₂，E为H₂O，符合转化关系；
（2）若A为金属单质，B为非金属单质，C为非金属单质且为黑色固体，常见黑色非金属为碳，联想：Mg+O₂→MgO，CO₂+Mg→MgO可知：A为Mg，B为O₂，C为碳，D为MgO，E为CO₂，符合转化关系；
（3）若A为非金属单质，B为金属单质，由转化关系可知，B为变价金属，A具有强氧化性，C为D的水溶液，则A为Cl₂，B为Fe，铁在氯气中燃烧得D为FeCl₃，则C为FeCl₃溶液，铁与氯化铁溶液反应得E为FeCl₂，符合转化关系，以此解答该题．

解答 解：（1）B、C为气态非金属，范围很小，其中能与A（金属）反应生成黑色晶体的只有O₂，联想黑色氧化物常见的只有FeO、Fe₃O₄、CuO，其中只有Fe₃O₄符合题意，故A为Fe，B为O₂，D为Fe₃O₄，由转化B+C→E，E+A→D可知，C为H₂，E为H₂O，符合转化关系，A和E在一定条件下反应生成D的化学方程式为3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，
故答案为：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；
（2）若A为金属单质，B为非金属单质，C为非金属单质且为黑色固体，常见黑色非金属为碳，联想：Mg+O₂→MgO，CO₂+Mg→MgO可知：A为Mg，B为O₂，C为碳，D为MgO，E为CO₂，A和E在一定条件下反应生成D的化学方程式为2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C，
故答案为：2Mg+CO₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO+C；
（3）若A为非金属单质，B为金属单质，由转化关系可知，B为变价金属，A具有强氧化性，C为D的水溶液，则A为Cl₂，B为Fe，铁在氯气中燃烧得D为FeCl₃，则C为FeCl₃溶液，铁与氯化铁溶液反应得E为FeCl₂，A和E在水溶液中反应生成D的离子方程式为Cl₂+2Fe²⁺═2Fe³⁺+2Cl^-，B和C在水溶液中反应生成E的离子方程式为Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺，
故答案为：Cl₂+2Fe²⁺═2Fe³⁺+2Cl^-；Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺．

点评 本题考查无机物的推断，难度中等，需要学生熟练掌握元素化合物知识，以Fe、Mg为主要金属及其化合物之间的转化．